[发明专利]超结集电区SiGe异质结双极晶体管

摘要

本发明公开了一种超结集电区SiGe异质结双极晶体管。所述晶体管采用由n型半导体柱和p型半导体柱交替排列的超结集电区结构，引入横向电场，改善集电区电场分布，从而达到提高器件击穿电压的目的。基区Ge组分采用从发射结侧向集电结侧呈递增的阶梯形分布结构，引入少子加速电场，有效减小基区渡越时间，从而提高器件特征频率。器件电流增益和特征频率的温度敏感性也得到改善，有效避免了器件静态工作点的漂移，有利于器件稳定工作。与常规的功率异质结双极晶体管相比，所述晶体管既具有高击穿电压特性，又具有优异的频率特性，且器件静态工作点不易随工作偏置及工作温度的变化而发生漂移，可实现器件在亚太赫兹功率应用领域的稳定工作。

主权项

一种超结集电区SiGe异质结双极晶体管，其特征在于：同时具有超结集电区结构和基区Ge组分从发射结侧向集电结侧呈递增的阶梯形分布结构；所述超结集电区由n型半导体柱(22)和p型半导体柱(23)组成，且对应位于二氧化硅层(33)之间的多晶硅层(32)的正下方的超结集电区区域为所述n型半导体柱(22)；所述超结集电区内n型半导体柱(22)和p型半导体柱(23)沿器件横向方向交替排列；所述的阶梯形基区Ge组分分布Ge含量的表达式为y=y10≤x<x1y2-y1x2-x1(x-x1)+y1x1<x≤x2y2x2<x≤x3y3-y2x4-x3(x-x3)+y2x3<x≤x4y3x4<x≤WB]]>其中，WB为基区宽度，x1、x2、x3、x4为离发射结端的距离，y1、y3分别为基区靠近发射结侧和基区靠近集电结侧的Ge组分含量，y2为基区中x3‑x2区域内对应的Ge组分含量，并且满足：y2＝(y1+y3)/2；所述n型半导体柱(22)和所述p型半导体柱(23)的柱宽、柱深和掺杂浓度均相等，且所述n型半导体柱(22)和所述p型半导体柱(23)的柱宽大于或等于多晶硅层(32)位于二氧化硅层(33)之间的宽度；柱深小于或等于位于基区(24)和N+衬底(20)之间的集电区的厚度，掺杂浓度等于N‑集电区(21)的掺杂浓度。